[發明專利]三步法吸收層前摻鈉柔性太陽電池的制備方法

在審

• 申請號: 201310395416.3
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN104425650A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 李微;張嘉偉;趙彥民;喬在祥
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

1.三步法吸收層前摻鈉柔性太陽電池的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1.制作聚酰亞胺膜-蘇打玻璃構成的剛性復合襯底；

步驟2.在剛性復合襯底的聚酰亞胺膜上制作三步法吸收層前摻鈉柔性太陽電池；制作過程包括：在步驟1的聚酰亞胺膜上依次制作Mo背接觸層、氟化鈉預置層、銅銦鎵硒吸收層、硫化鎘緩沖層、透明窗口層和上電極；所述氟化鈉預置層的制作過程包括：制有背接觸層的剛性復合襯底置于薄膜制備系統的硒化爐中，將硒化爐抽真空，襯底溫度為200-300℃，NaF蒸發源的溫度達到800-850℃時，蒸發1-2min；襯底溫度達到400-450℃，在Se氣氛下進行退火，其中Se蒸發源的溫度為240-280℃，退火時間為20-30min；背接觸層上形成化學分子式為NaF、厚度為20-30nm的氟化鈉預置層；所述銅銦鎵硒吸收層的制作過程包括：制有氟化鈉預置層的剛性復合襯底置于薄膜制備系統的硒化爐中；⑴將硒化爐抽真空，剛性復合襯底溫度為350-400℃，共蒸發In、Ga、Se，其中In蒸發源溫度為850-900℃，Ga蒸發源溫度為880-920℃，Se蒸發源溫度為240-280℃，蒸發時間為15-20min，控制原子比例In：Ga=0.7:0.3，(In+Ga)：Se為2:3；⑵剛性復合襯底升溫至550-580℃，共蒸發Cu、Se，其中Cu蒸發源溫度為1120-1160℃，Se蒸發源溫度為240-280℃，蒸發時間為15-20min；⑶剛性復合襯底溫度保持550-580℃，共蒸發In、Ga、Se，其中In蒸發源溫度為850-900℃，Ga蒸發源溫度為880-920℃，Se蒸發源溫度為240-280℃，In和Ga的蒸發時間為2-4min，控制Cu/(In+Ga)在0.88-0.92，襯底冷卻到350-400℃，關閉Se蒸發源，剛性復合襯底冷卻到25℃時，氟化鈉預置層上形成1.5-2μm厚的p-CIGS薄膜，即為銅銦鎵硒吸收層。

步驟3.將聚酰亞胺膜與蘇打玻璃分離，完成剛性襯底制作三步法吸收層前摻鈉柔性太陽電池的過程。

2.根據權利要求1所述的三步法吸收層前摻鈉柔性太陽電池的制備方法，其特征在于：步驟1中剛性復合襯底的制作過程包括：

⑴對蘇打玻璃進行表面清洗；

⑵將聚酰亞胺膠均勻涂覆于蘇打玻璃表面，形成聚酰亞胺預制膜；

⑶將涂有聚酰亞胺預制膜的蘇打玻璃放入烘箱內進行固化，即得到聚酰亞胺膜-蘇打玻璃構成的剛性復合襯底。

3.根據權利要求1所述的三步法吸收層前摻鈉柔性太陽電池的制備方法，其特征在于：步驟3中聚酰亞胺膜與蘇打玻璃分離過程包括：

⑴將制有三步法吸收層前摻鈉柔性太陽電池的剛性復合襯底放入真空烘箱，加熱至80-90℃，持續2-3min；

⑵將剛性復合襯底取出蘸入零下100℃的液氮后，自然回復至室溫，聚酰亞胺膜自動從蘇打玻璃上脫落，完成剛性襯底制作三步法吸收層前摻鈉柔性太陽電池的過程。